карбоновые кислоты и

РЕАКЦИИ
НУКЛЕОФИЛЬНОГО
ЗАМЕЩЕНИЯ
(SN- РЕАКЦИИ).
КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ
И ИХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ
ПРОИЗВОДНЫЕ
O
Муравьиная кислота (метановая)
H C OH
O
H3C
C OH
Уксусная кислота (этановая)
O
H3C
CH2
Пропионовая кислота (пропановая)
C OH
O
H3C
CH2
CH2
C OH
Масляная кислота (бутановая)
O
H3C
CH2
CH2
CH2
C OH Валерьяновая кислота
(пентановая)
O
H3C
CH2
CH2
CH2
CH2
C OH Капроновая кислота
(гексановая)
НООС – СООН
Щавелевая кислота (этандиовая)
НООС – СН2 – СООН
Малоновая кислота
(пропандиовая)
НООС – СН2-СН2– СООН
Янтарная кислота
(бутандиовая)
НООС – СН2-СН2-СН2– СООН
СН2 = СН – СООН
Глутаровая кислота
(пентадиовая)
Акриловая кислота (пропеновая)
СН3 – СН = СН – СООН
Кротоновая кислота
(бутен-2-овая)
COOH
HOOC
C C
H
Малеиновая кислота
(цис-бутендиовая)
H
HOOC
H
C C
H
COOH
Фумаровая кислота
(транс-бутендиовая)
COOH
COOH
N
Бензойная кислота
Никотиновая кислота
R C
_
O
OH
+ H2O
+
H3 O
R C
O
O
O
R C
_
O
Ацилат-ион
O
O
R C
Cl
Хлорангидриды
O
O
R C O C R
Ангидриды
R C O R
Сложные эфиры
O
R C NH2
Амиды
_
Общая схема механизмаSN – реакций:
O-
O
-
R C X + Nu
R C Nu
-X
O
-
R C Nu
X
O
R C X
+
+H
OH
R C+
X
-
Nu
OR C Nu
X
-X
-
O
R C Nu
O
O
O
O
R C Cl > R C O C R > R C O
O
O
O
> R C OH > R C O R > R C NH2
1. Образование и гидролиз сложных
эфиров
O
R C OH
+
+
R'-OH
H
O
R C OR'
+ H2O
Механизм SN:
O
R C OH
H+
OH
R'-OH
R C+
OH
OH
R C OR'
H O H
+
- H2O
OH
R C OR'
+
OH
+ OR'
R C O
H
OH
+
-H
O
R C OR'
Гидролиз в щелочной среде необратим:
O
O
R C OR'
O
CH3
+ NaOH
R C ONa
O
O
C O P OR + HS-CoA
+
CH3
R'-OH
O
C SCoA + HO P OR
OH
OH
Ацетилкофермент А
O
CH3
C SCoA
+
+ HO-CH2-CH2-N(CH3)3
Холин
O
CH3
C O
+
CH2-CH2-N(CH3)3 + HS-CoA
Ацетилхолин
2. Образование и гидролиз
ангидридов карбоновых кислот
O
O
3 R C OH
+
PCl3
3 R C Cl
O
CH3
C Cl
+ H3PO3
O
+
Ацетилхлорид
H2O
CH3
C OH
+
HCl
Уксусная кислота
O
O
CH3
CH3
C OH + HO C CH3
P2O5
O
CH3
O
C O C CH3 + H2O
Уксусная кислотa
Уксусный ангидрид
O
O
O
C Cl + NaO C CH3
CH3
Ацетат натрия
Ацетилхлорид
O
CH3
OH
Aцетил-фосфат
C O C CH3 + NaCl
Уксусный ангидрид
O
C O P OH
O
O
CH3
O
C O P OR
OH
Замещенный
ацетил-фосфат
O
O
CH3
-
C O
+ ATP
CH3
O
-2
H
P
O
+
C O P OAd
2 2 4
OH
Ацетат-ион
Ацетилфосфат
R'-OH
O
R C OR'
O
O
R C O P OAd
OH
R'-SH
R'-NH2
O
Esteri
R C SR'
O Tioesteri
R C NHR'
Amide
O
+ -O P OAd
OH
3. Образование и гидролиз амидов
карбоновых кислот
1.
CH3
O
O
C Cl + H2N-CH3
CH3
C NH CH3 + HCl
N-метилацетамид
2.
O
CH3
O
O
C O C CH3 + NH3
CH3
C NH2 + CH3COOH
Aцетамид
O
3.
O
CH3
C OR + NH3
4.
O
CH3
C OH + NH3
CH3
C NH2 + R-OH
O
O
CH3
CH3
C ONH4
C NH2 + H2O
-
O
CH3
CH3
C Cl + H2N-CH3
O H
+
C N
Cl H
CH3
O- H
+
C N CH3
Cl H
NH3
-NH4Cl
O
CH3
C NH CH3
+
O
R C NH2
H2O (H )
O
R C OH
+ NH4+
O
NaOH
R C ONa + NH3
4. Реакция сложноэфирной
конденсации
O
CH3
O
C OC2H5
+ CH3
C OC2H5
C2H5ONa
alcool
Этилацетат
CH3
O
O
C CH2
C OC2H5
Ацетоуксусный эфир
+ C2H5OH
Механизм SN:
O
CH3
O
C O OC2H5
+
HO
CH2
C O OC2H5
+ H2O
Карбанион
-
CH3
O
O
C OC2H5 + CH2
C OC2H5
CH3
O
O
C CH2
C OC2H5
OC2H5
Алкоксид-ион
-
CH3
O
O
C CH2
C OC2H5
OC2H5
- C2H5OH
CH3
CH3
O
O
C CH
C OC2H5
O
O
C C H2
C OC 2H5
H+
CH3
O
C SCoA +
CH3
O
C
O
O
-HSCoA
SCoA
CH3 C CH2 C SCoA
Acetiloenzima A
Acetoacetilcoenzima A
Ацетоацетилкофермент А
COOH
C O
CH2
O
+ CH3
C SCoA
+H2O
CH2
HO C COOH
CH2
COOH
Щавелевоуксусная
Кислота
COOH
+ HSCoA
COOH
Лимонная кислота
Дикарбоновые кислоты
НООС – СООН
Щавелевая кислота
(этандиовая)
НООС–СН2 –СООH
Mалоновая кислота
(пропандиовая)
НООС–СН2-СН2–СООН
Янтарная кислота
(бутандиовая)
НООС–СН2-СН2-СН2–СООН
HOOC CH2
COOH
Малоновая кислота
Глутаровая кислота
(пентандиовая)
CO2 + CH3
COOH
Уксусная кислота
O
CH2
C OH
to
O
CH2
CH2
O
CH2
C OH
Янтарная кислота
C
O
C
O
Янтарный ангидрид
O
O C O
+ CH3
C SCoA
+ H2O
O
HOOC CH2
C SCoA
Малонилкофермент А